Разработка норм времени на установление генетического родства животных

Автор: Васильева А.И., Васильев М.Н., Садриев А.Р., Тюлькин С.В., Гилемханов И.Ю.

Журнал: Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана @uchenye-zapiski-ksavm

Статья в выпуске: 4 т.260, 2024 года.

Бесплатный доступ

Генетическая идентификация, а именно определение достоверности происхождения, является неотъемлемой частью единой системы идентификации племенных животных. Генетическая идентификация родства сельскохозяйственных животных определяется методом капиллярного электрофореза крови и спермы в пробирках, а также крови на бумажных носителях. При исследовании крови на определение родства животных методом капиллярного электрофореза, в пробирках, при одновременном исследовании 10 проб установлено, что специалист ветеринарной лаборатории затрачивает 109,1±1,8 минуты, в том числе на 1 пробу - 10,9 минуты. При исследовании 1 пробы спермы на определение родства животных методом капиллярного электрофореза в пробирках - 46,4±1,03 минуты. Норма времени на определение родства животных методом капиллярного электрофореза с использованием материала на бумажном носителе при одновременном исследовании 94 проб составляет 291,5±6,2 минуты, в том числе на 1 пробу - 3,1 минуты. Данные нормы времени рекомендуются для научной организации труда специалистов отделов молекулярных исследований ветеринарных лабораторно-диагностических учреждений Российской Федерации.

Еще

Нормы времени, ветеринарная лаборатория, отдел молекулярных исследований, родство животных

Короткий адрес: https://sciup.org/142242909

IDR: 142242909 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_4_260_65

Текст научной статьи Разработка норм времени на установление генетического родства животных

Генетическая идентификация, а именно определение достоверности происхождения, является неотъемлемой частью единой системы идентификации племенных животных. Генномолекулярные исследования призваны помочь в определении родства животных и выявлении ошибок в записях первичного учета животных [1, 8, 10]. В отделах молекулярных исследований ветеринарных лабораторий подобные исследования занимают достаточно высокую долю исследований. При нормировании труда специалистов ветеринарных лабораторий учеными установлены нормы времени на широкий спектр видов работ [2-6], но установление норм времени на генетическую идентификацию родства животных осуществлено впервые.

Материал и методы исследований. Исследования проводились в отделе молекулярных исследований Татарского филиала Федерального государственного бюджетного учреждения «Федеральный центр охраны здоровья животных» по принятой в ветеринарии методике нормирования труда ветеринарных специалистов [7, 9]. При этом трудовой процесс разделялся на трудовые приемы и комплексы приемов, проводились хронометражные наблюдения. Всего выполнено 15 хронометражей.

Результат исследований.

Определение родства животных осуществляется отделами молекулярных исследований ветеринарных лабораторий и является обязательным условием при разведении особо ценных племенных животных. Материалом для проведения исследований является кровь или сперма животных. При исследовании используется метод капиллярного электрофореза, который проводится двумя способами: с использованием материала на бумажных носителях (крови) и в пробирках (кровь, сперма). При исследовании материала методом капиллярного электрофореза в пробирках, исследование проводится в четыре этапа: первый этап – подготовка пробы, второй этап – выделение ДНК (Таблица 1), третий этап – амплификация (Таблица 2), четвертый этап – секвенирование (Таблица 3). При таком методе одновременно исследуется 10 проб, метод является трудоемким и используется при исследовании проб крови плохого качества (замороженной, после длительного хранения), при исследовании крови мелкого рогатого скота или при исследовании спермы. Исследование крови во всех остальных случаях осуществляется методом капиллярного электрофореза с использованием материала на бумажном носителе, при этом одновременно можно подвергнуть исследованию до 94 проб и исследование проводится в три этапа: первый этап – подготовка пробы, второй этап – амплификация, третий этап – секвенирование, минуя выделение ДНК, так как выделение ДНК происходит на бумажном носителе, который пропитан реактивами, способными выделить ДНК без дополнительного вмешательства со стороны специалиста, проводящего исследование.

Таблица 1 – Результаты изучения затрат рабочего времени на выделение ДНК при определении родства животных (10 проб)

Трудовые процессы	Затраты рабочего времени, мин.
Переодевание халата, чепчика, маски, перчаток	1,3
Подготовка средств труда, обработка поверхности	3,6
Внесение к исследуемой крови 290 мкл лизирующего буфера	1,24
Внесение 10 мкл протеиназы и закрывание пробирок	1,02
Перемешивание смеси на вортексе	0,48
Короткое центрифугирование	0,72
Помещение пробирок в термостат	0,24
Извлечение пробирок из термостата	0,24
Постановка пробирок в центрифугу и запуск на 5 минут	0,72
Подготовка пробирок, и их маркировка	1,04
Снятие пробирок с центрифуги	0,76
Перенесение жидкой части лизата в новую пробирку	3,54
Подготовка раствора магнитных частиц (доставание и встряхивание, подготовка пипетки)	1,28
Внесение 20 мкл раствора магнитных частиц в пробирки с лизатом	2,16
Перемешивание смеси на вортексе	0,48
Короткое центрифугирование	0,72
Внесение 180 мкл связывающего раствора в пробирки	1,52
Перемешивание смеси на вортексе	0,48
Трехкратное перемешивание смеси каждые 3 минуты при оставлении смеси на 10 минут	1,5
Короткое центрифугирование	0,72
Помещение пробирок на магнитный штатив на 2-3 минуты	0,3
Отсасывание жидкой части	2,48
Подготовка отмывочного буфера	0,48
Внесение 300 мкл отмывочного буфера в магнитные частицы (пробирки)	0,94
Перемешивание смеси на вортексе	0,48
Короткое центрифугирование	0,72
Наблюдение за смесью	2,0
Отсасывание жидкой части	1,8
Внесение 300 мкл отмывочного буфера в магнитные частицы (пробирки)	0,94
Перемешивание смеси на вортексе	0,48
Короткое центрифугирование	0,72
Помещение пробирок на магнитный штатив на 2-3 минуты	0,3
Отсасывание жидкой части	1,8
Подготовка элюирующего буфера	0,58
После 10 мин. экспозиции добавление к магнитным частицам 50 мкл элюирующего буфера	0,94
Перемешивание смеси на вортексе	0,48
Короткое центрифугирование	0,72
Помещение пробирок в термостат на 5 минут	0,28
Извлечение из термостата	0,28
Короткое центрифугирование	0,72
Помещение пробирок на магнитный штатив на 2-3 минуты	0,3
Расстановка чистых пробирок и их маркировка	0,8
Перенесение жидкой части лизата в чистую пробирку	2,02
Уборка рабочего места	2,92
Переход с пробирками в бокс для амплификации	0,4
Всего:	47,64

Нами разработаны нормы времени на определение родства животных методом капиллярного электрофореза в пробирках при исследовании крови и спермы и методом капиллярного электрофореза с использованием материала (кровь) на бумажном носителе.

При исследовании крови на определение родства животных методом капиллярного электрофореза в пробирках при одновременном исследовании 10 проб ветеринарный специалист лаборатории затрачивает 109,1±1,8 минуты, в том числе на 1 пробу – 10,9 минуты. При этом на трудовой процесс «подготовка пробы» затрачивается 16,68 минуты (1,7 – на одну пробу), в том числе на личную подготовку специалиста – 1,32 минуты, подготовку средств труда и поверхностей – 2,56, встряхивание пробы на вортексе – 6,3, раскладку пробирок – 0,52, маркировку пробирок – 0,4, разливку крови по пробиркам – 3,82, уборку рабочего места – 1,42, переход в другой бокс – 0,4 минуты.

Ветеринарный специалист лаборатории затрачивает 47,64 минуты на выделение ДНК из крови при одновременном исследовании 10 проб (Таблица 1), 4,8 минуты на одну пробу. В структуре затрат рабочего времени наибольший удельный вес занимает подготовка средств труда – 7,6 %, далее идет перенесение жидкой части лизата в новую пробирку в первый раз – 7,4 %, уборка рабочего места – 6,1 %, отсасывание жидкой части образца в первый раз – 5,2 %, наблюдение за смесью и перенесение жидкой части лизата в чистую пробирку во второй раз – по 4,2 %.

На амплификацию в режиме реального времени затрачивается в среднем 12,0 минут (Таблица 2), в том числе 1,2 минуты – 1 проба. Больше всего времени затрачивается на подготовку средств труда (19,7 %), далее идет установление параметров протокола на амплификаторе (13,5 %), внесение геномной ДНК в пробирки (13,3 %), уборка рабочего места (12,3 %).

Таблица 2 – Результаты изучения затрат рабочего времени на амплификацию при определении родства животных (10 проб)

Трудовые процессы	Затраты рабочего времени, мин.
Переодевание халата, чепчика, маски, перчаток	1,3
Подготовка средств труда	2,36
Внесение по 5 мкл активатора в каждую пробирку	0,62
Внесение геномной ДНК в каждую пробирку	1,6
Внесение по 19 мкл деионизированной воды в каждую пробирку	0,98
Перемешивание смеси на вортексе	0,48
Короткое центрифугирование	0,72
Установление параметров протокола на амплификаторе	1,62
Постановка проб в амплификатор	0,22
Извлечение проб из амплификатора	0,22
Уборка рабочего места	1,48
Переход в другой бокс	0,4
Всего:	12,0

Специалист отдела молекулярных исследований во время проведения секвенирования при исследовании 10 образцов крови затрачивает 32,74 минуты (Таблица 3), в том числе 3,3 минуты на одну пробу. При этом больше всего времени затрачивается на учет реакции – 30,5 %, далее идет настройка программы, введение параметров – 11,2 %, обработка полученного материала – 10,7 %, уборка рабочего места – 10,3 %. При исследовании 1 пробы спермы на определение родства животных методом капиллярного электрофореза в пробирках специалист лаборатории в среднем затрачивает 46,4±1,03 минуты, в том числе на подготовку пробы приходится 5,34 минуты, на выделение ДНК – 16,52 минуты, амплификацию – 7,49 минуты, секвенирование – 17,04 минуты.

Таблица 3 – Результаты изучения затрат рабочего времени на секвенирование при определении родства животных (10 проб)

Трудовые процессы	Затраты рабочего времени, мин.
Переодевание халата, чепчика и маски	1,3
Включение секвенатора	0,3
Подготовка средств труда (плашек, пипеток, дез. раствора, протирание поверхности, приготовление рабочего раствора матрикс-стандарта)	3,2
Внесение в плашки по 10 мкл смеси	0,92
Внесение в плашки по 1 мкл ДНК	1,62
Установка образцов в секвенатор	0,52
Настройка программы, введение параметров	3,66
Обработка материала	3,5
Определение родства (учет реакции)	10,0
Внесение данных в компьютер и ФГИС «Веста»	2,72
Уборка рабочего места	3,36
Завершение работы	1,64
Всего:	32,74

Норма времени на определение родства животных методом капиллярного электрофореза с использованием материала на бумажном носителе при одновременном исследовании 94 проб составила 291,5±6,2 минуты, в том числе на 1 пробу – 3,1 минуты. На трудовой процесс «подготовка пробы» специалист отдела молекулярных исследований в среднем затрачивает 50,1 минуты, «амплификация» – 27,44 минуты, «секвенирование» – 213,92 минуты.

Заключение. В результате проведения хронометражных исследований были разработаны нормы времени на установление генетического родства сельскохозяйственных животных методами капиллярного электрофореза в пробирках (кровь, сперма животных) и с использованием материала на бумажном носителе (кровь) в типичных условиях выполнения данных видов лабораторных исследований. Разработанные нормы времени рекомендуются для научной организации труда специалистов отделов молекулярных исследований ветеринарных лабораторнодиагностических учреждений Российской Федерации.

Список литературы Разработка норм времени на установление генетического родства животных

Ахметов, Т. М. Характеристика быков-производителей с разными генотипами бета-казеина по происхождению / Т. М. Ахметов, С. В. Тюлькин, Р. Р. Вафин, И. Ф. Кабиров // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2012. - Т. 210. - С. 14-20.
Васильев, М. Н. Нормы времени на выполнение платных ветеринарных услуг в Псковской области / М. Н. Васильев, И. Н. Никитин, А. И. Акмуллин, Е. Н. Трофимова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2020. - Т. 243, № 3. - С. 50-53.
Васильева, А. И. Опыт организации лабораторно-диагностической деятельности в татарском филиале ФГБУ "ВНИИЗЖ" / А. И. Васильева, А. Р. Садриев, М. Н. Васильев // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2023. - Т. 253. - № 1. - С. 27-32.
Васильева, А. И. Организация работы ветеринарной лаборатории с заказчиком исследований (испытаний) / А. И. Васильева, А. Р. Садриев, М. Н. Васильев // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2023. - Т. 254. - № 2. - С. 42-46.
Васильева, А. И. Нормы времени на обращение с объектами исследований (испытаний) в ветеринарной лаб ор атории / А. И. Васильева, М. Н. Васильев, А. Р. Садриев, А. И. Кушлубаева // Ветеринарный врач. - 2023. - № 3. - С. 39-43.
Васильева, А. И. Разработка норм времени на приготовление питательных сред в ветеринарных лабораториях / А. И. Васильева, М. Н. Васильев, А. Р. Садриев, А. И. Кушлубаева // Ветеринарный врач. - 2024. - № 4. - С. 38-43.
Дресвянникова, С. Г. Рекомендации по нормированию труда ветеринарных специалистов / С. Г. Дресвянникова, И. Н. Никитин, Е. Н. Трофимова, М. Н. Васильев // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. - 2015. - № 3. - С. 45-50.
Кабицкая, Я.А. Генетическая идентификация как критерий совпадений с данными первичного учета животных на территории УФО / Я. А. Кабицкая, Л. А. Калашникова, Е. Г. Бойко, А. Е. Калашников // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2020. - № 1(45). - С. 114-120.
Ключникова, А. И. Определение потребности ветеринарных с п е ц иалистов для обслуживания крестьянских (фермерских) и личных подсобных хозяйств / А. И. Ключникова // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2015. - Т. 224. - № 4. - С. 96-99.
Тюлькин, С. В. Применение ДНК-диагностики для выявления рецессивных мутаций у сельскохозяйственных животных / С. В. Тюлькин, И. И. Гиниятуллин, Т. М. Ахметов [и др.] // Молекулярная диагностика: Сборник трудов, Москва, 1820 марта 2014 года. Том 2. - Москва: Изд ательство МБА, 2014. - С. 524-525.

Еще

Статья научная